Лабораторный практикум по специальным разделам химии. Шапкина В.Я - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

54
Выполнение работы:
1. Подключение термостата к контролеру,
подключение термодатчика, включение перемешивания и измерение
температуры в ходе опыта проводят согласно приложению.
2. Определить постоянную калориметра (смотрите работу №12)
3.Для определения теплоты нейтрализации в качестве калориметрической
жидкости используют 0,15М раствор NaOH. В стакан наливают 100 см
3
щелочи и устанавливают его в калориметр. Нейтрализацию проводят 5-ти
молярным раствором соляной кислоты. В специальную пробирку наливают
пипеткой 3 см
3
кислоты и устанавливают пипетку в крышке калориметра.
Затем, в течении 7 – 10 минут, фиксируют температуру «предварительного
периода».
4. Определяют теплоту нейтрализации и разведения (смешения) q
1
,
приливая к большему объему щелочи небольшой объем кислоты.
5. Определяют теплоту разведения q
2
, вливая раствор кислоты (в таком
же объеме, как при нейтрализации) в чистую воду, взятую в таком же объеме,
как щелочь.
Рекомендации по проведению расчетов. В данной работе к большому
объему щелочи прибавляют небольшой объем кислоты, поэтому объем
щелочи мало изменится при вливании в нее кислоты, теплота разведения
щелочи кислотой мала,
и ею можно пренебречь. Теплота разведения кислоты
щелочью в этом случае велика, и ее нужно учитывать при определении
теплоты нейтрализации.
Тогда q
1
= q + q
2
; и q = q
1
- q
2
,
где q – теплота нейтрализации;
q
1
– теплота нейтрализации и разведения;
q
2
– теплота разведения.
Изменение температуры ΔТ, как для процесса нейтрализации, так и для
процесса разведения определяют графически.
Теплоту нейтрализации определяют по формуле
q = (m
1
c
1
+ m
2
c
2
+K)ΔT
1
– (m
2
c
2
+m
3
c
3
+ K)ΔT
2
,
где m
1
c
1
– масса и теплоемкость щелочи;
m
2
c
2
– масса и теплоемкость кислоты;
m
3
c
3
– масса и теплоемкость воды;
Δt
1,
Δt
2
– разность температур при нейтрализации и разведении
соответственно.
Если принять, что теплоемкость щелочи и кислоты приблизительно
равны теплоемкости воды (с
1
= с
2
= с
3
= с), то формула для расчета теплоты
нейтрализации примет вид:
q = (m
1
c + m
2
c +K)(ΔT
1
– ΔT
2
).
Полученный тепловой эффект пересчитывают на один моль кислоты
Vc
q 100⋅
=ΔΗ
,
где
V
– объем кислоты, см
3
; 
    Выполнение работы: 1. Подключение термостата к контролеру,
подключение термодатчика, включение перемешивания и измерение
температуры в ходе опыта проводят согласно приложению.
    2. Определить постоянную калориметра (смотрите работу №12)
    3.Для определения теплоты нейтрализации в качестве калориметрической
жидкости используют 0,15М раствор NaOH. В стакан наливают 100 см3
щелочи и устанавливают его в калориметр. Нейтрализацию проводят 5-ти
молярным раствором соляной кислоты. В специальную пробирку наливают
пипеткой 3 см3 кислоты и устанавливают пипетку в крышке калориметра.
Затем, в течении 7 – 10 минут, фиксируют температуру «предварительного
периода».
    4. Определяют теплоту нейтрализации и разведения (смешения) q1,
приливая к большему объему щелочи небольшой объем кислоты.
    5. Определяют теплоту разведения q2, вливая раствор кислоты (в таком
же объеме, как при нейтрализации) в чистую воду, взятую в таком же объеме,
как щелочь.
    Рекомендации по проведению расчетов. В данной работе к большому
объему щелочи прибавляют небольшой объем кислоты, поэтому объем
щелочи мало изменится при вливании в нее кислоты, теплота разведения
щелочи кислотой мала, и ею можно пренебречь. Теплота разведения кислоты
щелочью в этом случае велика, и ее нужно учитывать при определении
теплоты нейтрализации.
                          Тогда q1 = q + q2; и q = q1 - q2 ,
где q – теплота нейтрализации;
    q1 – теплота нейтрализации и разведения;
    q2 – теплота разведения.
    Изменение температуры ΔТ, как для процесса нейтрализации, так и для
процесса разведения определяют графически.
    Теплоту нейтрализации определяют по формуле
                  q = (m1c1 + m2c2 +K)ΔT1 – (m2c2 +m3c3 + K)ΔT2,
где m1c1 – масса и теплоемкость щелочи;
    m2c2 – масса и теплоемкость кислоты;
    m3c3 – масса и теплоемкость воды;
    Δt1, Δt2 – разность температур при нейтрализации и разведении
соответственно.
    Если принять, что теплоемкость щелочи и кислоты приблизительно
равны теплоемкости воды (с1 = с2 = с3 = с), то формула для расчета теплоты
нейтрализации примет вид:
                           q = (m1c + m2c +K)(ΔT1– ΔT2).
    Полученный тепловой эффект пересчитывают на один моль кислоты
                                         q ⋅ 100
                                  ΔΗ =           ,
                                           Vc

где V – объем кислоты, см3;

54

Страницы